Zerstörungsfreie Prüfung von Schweißnähten

Eine Schweißnaht kann von außen perfekt aussehen und trotzdem einen Riss oder einen Lufteinschluss im Inneren der Schmelznaht verbergen. Die zerstörungsfreie Prüfung, oft als NDT abgekürzt, ist ein Sammelbegriff für Verfahren, die solche Fehler aufdecken können, ohne das Werkstück zu zerstören, und diese Verfahren sind ein zentraler Teil der Qualitätskontrolle beim Konstruktionsschweißen.

Bei einer zerstörenden Prüfung wird das Werkstück zerschnitten oder zerbrochen, um innere Fehler aufzudecken — das taugt dazu, ein Schweißverfahren oder eine Probeschweißung zu prüfen, aber nicht dazu, das fertige Produkt zu kontrollieren, das der Kunde bekommen soll. Die zerstörungsfreie Prüfung (NDT) macht es möglich, die gelieferte Konstruktion selbst zu kontrollieren, ohne dass sie danach unbrauchbar wird.

Die einfachste und am weitesten verbreitete Methode ist die Sichtprüfung. Dabei achtet man auf sichtbare Fehler wie Poren, Überlappungen, fehlende Durchschweißung, Risse an der Oberfläche, falsche Nahtform und Spritzer. Die Sichtprüfung erfordert keine teuren Instrumente, aber gute Lichtverhältnisse, gute Augen und ein geschultes Auge dafür, wie eine gesunde Naht aussieht.

Bei der Eindringprüfung wird eine gefärbte oder fluoreszierende Flüssigkeit auf die Oberfläche aufgetragen. Die Flüssigkeit dringt durch Kapillarwirkung selbst in sehr feine Oberflächenrisse ein. Nach einer Einwirkzeit wird überschüssige Flüssigkeit abgewischt, und ein Entwickler wird aufgetragen, der das Eindringmittel wieder aus dem Riss zieht und ihn als deutliche Linie sichtbar macht. Das Verfahren findet nur Fehler, die Verbindung zur Oberfläche haben.

Die Ultraschallprüfung sendet hochfrequente Schallwellen über einen Prüfkopf in das Material. Treffen die Wellen auf einen inneren Fehler — zum Beispiel einen Riss, einen Schlackeneinschluss oder eine Bindefehlstelle —, wird ein Teil des Schalls zurückreflektiert, und das ergibt ein Signal, das Lage und ungefähre Größe des Fehlers zeigt. Das Verfahren eignet sich gut, um Fehler tief in dickem Querschnitt zu finden, wo Sichtkontrolle und Eindringprüfung nicht ausreichen.

Die radiografische Prüfung nutzt Röntgen- oder Gammastrahlung, die durch das Werkstück geschickt und auf einem Film oder Detektor auf der anderen Seite aufgefangen wird. Innere Fehler wie Poren, Schlackeneinschlüsse und bestimmte Risse zeigen sich als Schatten im Bild, weil sie beeinflussen, wie viel Strahlung hindurchgelangt. Das Verfahren liefert ein Bild, das man speichern und später erneut beurteilen kann, erfordert aber Strahlenschutz und eine Absperrung des Bereichs, während es durchgeführt wird.